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国产设备生产高速纺级锦纶6切片工艺探讨.pdf 136KB


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第 1期
20 0 1年 3月

广 东 化 纤
Cu n d gCh mi l F b r ,a g m e c ie a

文章 编 号 :0 42 4 {0 10 .0 10 10 00 20 )10 0.4

/>国 产 设 备 生 产 高 速 纺 级 锦 纶 6切 片 工 艺 探 讨
杨 美 华

( l蓝 孔 雀 化 学纤 维股 份 有 限 公 司 浙 江 杭 州 30 1 ) 杭川 10 1

摘要 : 弁绍 如何 在国产 聚合 设 备 上生 产 出满 足 高速纺 P Y D " 求 的半 消 光 锦纶 6 O- I Y要 切片 ,讨 论 了聚 合温 度 ,聚 合 时 间 ,联 苯 加 ^ 量 ,前 聚 合 器 对 切 片 的 影 响 及 连 续 萃
取塔 ,熔 融 工 序和 泡罩 的改造 方 法 以及 对 消光剂 调配 的 要隶 .

关 键 词 :聚合 管

半消光

锦 纶 6切 片

高 速纺

预牵 仲 丝

弹力 丝

中豳 分 类号 :T 2 . Q 33 6

文 献标 识 码 :B





实 验 设 备 : 德 国 Ⅱ I 卿

O YE T P

[ A M 自动 强 伸 ,卷 绕 仪 ,瑞 士 U ' R R/ SE I
T SZR E 1 3乌 斯 特 仪 .

目前 ,国产锦 纶 6聚合管绝 大部分用 于 生 产 帘 子 线 及 工 程 塑 料 用 的 高粘 度 切 片 ,部
分 聚 合 管 用 于 生 产 低 速 纺 切 片 ,只 有 少数 几

2 经 验及 工 艺探 讨
聚合 工 艺 控 制 是 生 产 优 质 切 片 的 保 障 ,

家 工 厂 采 用 国 产 聚 合 管 生 产 锦纶 6切 片并 配
套 高 速纺 丝 机 ,但 是 生 产 状 况 和 产 品 质 量 都

由于 切 片要 适 合 高 速 纺丝 ,对 聚 合 的 控 制 不
同于 生 产 常 规 纺 切 片 .

不 理 想 ,与 进 口聚 合 管 相 比有 较 大 差 距 . 本 文 就 用 国 产 聚 合 管 生 产 锦 纶 6切 片 时 ,如 何
提 高 切 片 质 量 ,从 而 适 应 高 速纺 生 产 作 一 些 探讨 .

21 聚合温 度及时 间 .
聚合 温 度 和 聚 合 时 间 是 对 切 片 粘 度 及 均 匀 性 起 决 定 作 用 的两 个 工 艺 参 数 .生 产 用 于 高速 纺 丝 的 切 片 , 求 聚 合 温 度 不 能太 高 , 要 以 低于 20 为 宜 , 度 控 制 精 度 要 求 在 ±1 8 温 以 内. 特 别 重 要 的 是 聚合 管 内 的 径 向温 差 越 小 越 好 . 国 产 聚合 管 在 设 计 及 制 造 方 面 都 存 在 着 很 多 问 题 , 比 如搅 拌 ,热 媒 循 环 及 加 工 质量 等 等 都 与 国 外 聚 合 管 有 很 大 差 距 . 由于
收稿 日期 :2 0 -2 1 0 01 -5

1 原 料 及 主 要 设 备
原 料 :南 京 东 方 产 己 内酰 胺 ,太 原 产 已 二 酸 ,台湾产二 氧化钛 .
生产 设 备 :470 国 产 直 型 聚 合 管 ( J ~ 内 部 结 构 为 二 段 列 管 及 斜 挡板 ) ; o ,e o国 产 连 9

续 萃取 塔 ( 管 式 ) V 33真 空 转 鼓 干 燥 列 , C5
机 ,巴 马 格 螺杆 挤 压 机 .纺 丝 机 及 B 6卷 W4

绕 头 ,D 10 20加 弹 机 .

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G a d 玎 e~e l F b r u 0 g Ch r a i e

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没 有 热 媒 循 环 系 统 ,为 了减 少 聚合 管 内 的径 向温 差 ,聚 合 时 间 就 成 为 决 定 性 因素 ,增 加

证 2 8~3 h的情 况 下 ,得 到 的切 片 粘 度 均 匀 0 性 好 ,聚合 时 间 如 小 于 2 h 4 ,切 片 粘 度 稳 定 性 差 ,且 在 高 速 纺 丝 时 几 乎 无 法 生 产 ,见 表
1 表 2 , .

聚合 时 间 ,可 改 善 管 壁处 及 管 中 心 高 聚物 的 流 动 均 匀 性 ,减 小 径 向 温 差 .聚 合 时 间在 保

表 1 聚合时 间 ,聚合管 径 向温 差 和切 片牯 度 的关 系

从表 1 ,表 2可 以 看 出 , 聚 合 时 间 为

2 h的 聚合 I, Ⅱ段 温 度 波 动大 ,径 向 温 差 3 大 ,注 带 粘 度 波 动 大 ,反 映 在 高 速纺 丝 时飘 丝 严 重 , 断 头 多 ;反 映 在 加 弹 时 断 头 多 ,生 产 效 率 低 ,一 等 品率 低 . 实 践 证 明 ,在 聚合 时 间 保 证 2 h的 情 况 下 ,纺 丝 P Y 速 度 为 8 O 伽 m/ i,熔 体 可 纺 性 较 好 . 加 弹 速 度 为 mn 7O / i ,加 弹 生 活 好 做 ,生 产 效 率 高 ,一 4r rn ea
等 品率高 .

22 联 苯 及前 聚 合 .
早 期 的 国产 直 型 连续 聚 合 管 大 多 没有 热

循 环 系 统 ,且整 个 聚合 管 的 夹 套 都 是 相 连 接 的. 在这 种 形式 的 系统 中热 媒 都 采 用 联 苯 一

联苯醚混 合物 ( 简称联 苯 ) .特 别重 要 的 是 夹 套 中联 苯 的加 入 量 ,要 保 证 夹 套 的 联 苯 在
约 20C温 度 下 充 满 Ⅱ 段 但 不 要 超 过 Ⅱ 段 5o

( 温度 下联苯 的 比重为 84 r m ) 此 6k/ ~ .因为 Ⅱ ,
段 的 设 定 温 度 一 般 都 高 于 联 苯 的 沸 点

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2 7 5 c,这 样 才 能 保 证 I段 充 满 联 苯 蒸 汽 . 5.q

革 取 塔 顶 部 所 排 出 的最 终 萃 取 水 浓 度 得 到 了

联 苯 加 人 量 不 超 过 Ⅱ段 是 因 为 聚 合 管 I段 所 需 的 热 量 最 大 ,此 段 夹 套 用 联苯 蒸 汽 作 为 热
媒 ,加 热 温 度 稳 定 ,气 相 联 苯 的 热 焙 比液 相 联 苯 大 ,传 热 效 果 好 . 这 样 既 保 障 在 聚合 管 I段 所 需 的 大 量 热 量 又 保 证 了 温 度 的 稳 定 性 . 否 则 此 段 的温 度 会 有 较大 渡 动 ,无 法 制 得 粘 度 稳 定 的锦 纶 6切 片 .


提 高 ,提 高 了单 体 回收 的效 率 . 由于 采 用 问 歇 式 真 空转 鼓 干 燥 机 干 燥 锦
纶 6切 片 ,所 以控 制 每 一 锅 转 鼓 切 片 含 水 率 的 均 一 性 非 常 重 要 .经 过 长 期 的 生 产 经 验 积 累 ,关 键 是 控 制 每 一 锅 转鼓 在 切 片 保 温 阶 段
的 真 空 度 , 睫 之 达 到 一O 9 一 一 O Ⅱ占 .8 . ).

这 样 在 保 温 温 度 和 保 温 时 问 相 同 的条 件 下 ,

般 生 产 锦 纶 6P Y D Y 都 采 用 半 消 0 — T

光 切 片 ,在 其 聚合 系 统 的熔 融一 贮 存 一 输 送 中 总 是 避 免 不 了 钛 白 粉 的 沉 积 . 另 外 ,在 水 , 电 , 汽 供 应 不 是 很 有 保 障 的情 况 下 处 理 故 障 会 造 成 切 片 质 量 的 大 幅 波动 .而 取 消 聚

切 片的含水率 可以控制在 Oo 4—0 o % , 含 .6 水 率 均 一 性 较 好 ,干 切 片 粘 度 稳 定 ,纺 丝 组 件 压 力 渡 动 小 . 另 外 ,由 于 间歇 式 真 空 转 鼓 的 除尘 效果 差 , 长期 使 用 后 在 转 鼓 内 过 滤 网
上 ,干 切 片 贮 桶 中 会 沉 积大 量 切 片 粉 尘 ,所

合 系统 中的前 聚合 器 可增 加 生产 的稳 定性 .

以 必须 定 期 清 理 , 以每 周 清理 一 次 转 鼓 内 过
滤 网及 二 个 月 清 理 一 次 干 切 片 系 统 的切 片 粉

虽然前 聚合器作为 聚合 管的延伸段 ,起 己内 酰 胺 开 环 作 用 ,可 以 提 高 聚合 产 量 ,但 改 善
不 了高 聚物 在 聚合 管 内 的流 动 性 ,所 以 切 片
粘 度 的均 匀 性 也得 不 到 改善 . 实 验 证 明 ,在 没 有 前 聚合 器 的情 况 下 同样 可 以 制 得 适 合 高 速 纺 丝 的 切 片 .并 且 对 于 熔 融一 贮 存 一 输 送 系 统 园钛 白粉 沉 积 所 造 成 的 管 道 堵 塞 , 以及

尘 为 宜 ,否 则 粉 尘 会 严 重 影 响 熔 体 的 可 纺
性.

2 4 防止 切 片 氧 化 .

己 内酰 胺 的 熔 融 ,贮存 ,输 送 及 聚合 都
是 在 高 温 下 进 行 的 .在 这 个 过 程 中 如 长 时 间 与 空 气 接触 会 使 制得 的 切 片 氧 化 发 黄 ,纺 丝

短 对 问 的停 电 ,停 汽 ,都 可 以从 容 处 理 ,切
片 粘 度 几 乎 无 波 动 ,熔 体 的 可纺 性 亦 不 受 影 响.

时 飘 丝 多 , 断 头 多 ,加 弹 时 拉 伸 性 能 下 降 ,
断 头 多 ,毛 丝 多 . 为 了避 免 上 述 问 题 ,将 原

23 萃取 及干燥控 制 .
早 期 的 国 产 连 续 萃 取 塔 大 都 采 用 萃 取 水 下 进 上 出 ,夹 套 水 上 进 下 出 的 热 交 换 方 式 , 而 且 热 水 都 是 在 常 压 下 加 热 ,最 高 只 能 达 到
10 c 0 q .经 过 改 造 将 萃 取 水 ,经 热 交 换 器 加 热 ,通 过 流 量 计 进 人 萃 取 塔 底 部 ,并 且 在 连

熔 融 ,贮 存 及 输 送 系 统 的蒸 汽 央 套 改 为 热 水 循 环 ,这样 避 免 了 园 蒸 汽压 力 的 波 动 而 造 成
在 上述 过 程 中 的 料 温 升 高 而 增 加 氧 化 程 度 .

另外 在 贮 存 过 程 中 用 保 护 也 是 非 常 必 要
的.

聚 合 管 顶 泡 罩 的 作 用是 排 出 已 完 成 开 环 作 用 的 水 和 聚 合 反 应 产 生 的 水 份 而 不 使 蒸 发
的 己 内 酰 胺 流 出 ,在 泡 罩 出 口加 装 水 封 使 聚合 管 内 产 生 微 压 .外 部 的 空 气 无法 进 人 管 内 与高 温 物 料 接 触 也 是 防 止 切 片 氧 化 的 重 要

续 萃 取 塔 中 部 取 水 经 热 交 换 器 再 加 热 后 ,通
过 流 量 计 再 重 新 从 中 段 进 人 连续 萃 取 塔 ,同

时 取 消 夹 套 热 水 的 循 环 ,这 样 萃 取 塔 底 部 及
中 部进 水 温 度 控 制 在 1S—l8 c,并 且 中部 0 0q

手 段 . 经 上 述 措 施 后 ,在 以后 长 期 的聚 合 生
产 中从 来 园 切 片 氧化 问题 而 影 响 纺 丝 .

所 进 的 萃 取 水 是 含 有 一 定 量 单 俸 的 热 水 ,提

高 了萃取效 果 .切 片 的吉 单 量控 制在 13 .%
以下 ,可 完 全 满 足 高 速 纺 丝 的要 求 .而 且 在

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25 消光剂 的制备 . 消 光 剂— — 钛 白 粉 溶 液 的 调 配 非 常 重

子 进 入 聚 合 管 中 . 另 外 , 聚合 时 钛 白 粉 加 入

量不要 过多 ,O2 % 0 2 % 的钛 白粉 足 以 2 .5
满 足 锦 纶 6半 消 光 丝 的 要 求 .

要 ,调 配 不 当 直接 影 响 熔 体 的 可纺 性 .大 颗
粒 及 凝 聚 粒 子 进 人 切 片 后 ,纺 丝 断 头 ,飘 丝

2 6 产 品 质 量 .
用 国 产 聚合 设 备生 产 的锦 纶 6切 片 进 行

增 加 ,加 弹 时 拉 伸 性 能 下 降 , 毛 丝 ,断 头
多 . 所 以 在 钛 白 粉 调 配 中 必 须 保 证 搅 拌 时

高 速 纺 丝 与 加 弹 ,其 产 品 锦 纶 6Y' 的 质 量 II Y 指 标 完 全 达 到 标 准 要 求 ( 表 3 , 用 于 织 见 ) 袜 , 纬编 及包 覆 纱 ,客 户 反 映 良好 .

间 ,使 之 充 分 分 散 ,在 研 磨 ,过滤 过 程 中要 严 格 控 制 ,避 免 大 于 1r 颗 粒 及 凝 聚 粒 ,a的 u

表 3 锦 纶 6I Y质 量指标 1r

3 结论
( )用 国 产 设 备 连 续 聚 合 锦 纶 6 1 ,若 要 达到 高 速 纺 丝 的 要 求 ,则 聚合 温 度 不 要 超过
2 0 c;聚 合 时 间 要 保 证 2 8q 8—2 h , ,减 小 径 向 O 温差 ,得到 的 切 片粘 度 均 匀性 好 .

套 水 循 环 , 萃 取 效 果 好 ,切 片 含 单 量 可 ≤

13 .%.真空 转鼓 的关 键 是 控 制 切 片 在 保温
阶 段 的 真 空 度 ,并 且 定 期 清理 粉 尘 .

( )熔融 ,贮存及输 送系统 的蒸汽 夹套 4
改 为热 水 循 环 ,N 保 护 , 聚 合 营 顶 泡 罩 加
装 水 封 ,保 证 切 片 不 氧 化 .

( )聚 合 营 夹 套 的 联 苯 加 入 量 要 保 证 在 2 加 热 后 充 满 Ⅱ段 ,但 不 超 过 Ⅱ段 ,保 证 I段 的 加 热 稳 定 性 和 大 量 的 热 量 需 求 . 为 了 减少 因 故 障 处理 带 来 的 切 片 质 量波 动 ,可 不 使 用 前聚合 器. ( ) 连 续 萃 取 采 用 中 问 取 水 再 加 热 至 3 15—18 ,重 新 进 入 萃 取 塔 ,同 时 取 消 夹 0 0℃

( ) 消 光 剂 —— 钛 白 粉 溶 液 的 制 备 要 注 5 意 搅 拌 ,研 磨 和 过 滤 ,保 证 大 颗 粒 不 进 入 聚 合 中 .消 光 剂 加 入 量 0 2 % 一02 % 足 以 满 2 .5 足 半消光切片 的要求 . 参 考 文献 :
[]合 成纤 维生 产 工艺 学 [ ] . 1 M 纺织 工业 出版社 .
( 下转 第 1 6页 )

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第 1 期 2 0 年 3月 01

通 过 不 同 组 台 , 已 开 发 出 17 t /6, 6de 9 f x
17 t / 2 f 17 tx 1 9 , 1 7 tc1 9 6 de 1 0 6 de /3 f 6 de /6 f等 x ~

( 册 ,下 册) [ 中 国纺 织 出版 社 .96 上 M] 19 [ ] [ ]A· 马 图康 尼 斯 著 ; 陈 稀 ,倪 宜 手 译 2 苏 B 化纤 异质 丝 的 生 产 和 应 用 [ M] . 织 工 业 出 纺
版社 19 . 90

品种 的 异 纤 异 收 缩 丝 .

( ) 这 项 生 产 技 术 的机 理 在 品种 的 开 发 3
上 有 广 泛 的应 用 性 .

参考 文献 :
[ ]董 纪 震 .罗 鸿 烈 ,等 . 成 纤 维 生 产 工 艺 学 1 合

I 阿

T 删 0I GY 1R R0DUCn0N EC J Y 0 P 0F
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C .L t,K l n 230 o d. a ig 9 0 ) p 5
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( 接 第 4页 ) 上

D S U SO N U I G D M S I Q IM N O P O U T IC S I N O SN O E T C E U P E T T R D C
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